n
<例題>an=(1/2)(n−1)n のとき、Σ(−1)k−1ak を求めよ。
k=1
<解答>イ)n が奇数のとき、n=2m とおくと、m=n/2
n
Σ(−1)k−1ak
k=1
n
=Σ(−1)2m−1a2m
k=1
=a1−a2+a3−a1+・・・+(−1)2m−1a2m
=(a1+a3+a5+・・・+a2m−1)−(a2+a4+a6+・・・+a2m)
={(1/2)×0×1+(1/2)×2×3+・・・+(1/2)×(2m−2)×(2m−1)}
−{(1/2)×1×2+(1/2)×3×4+・・・+(1/2)×(2m−1)×(2m)}
n n
=Σ(1/2)×(2k−2)×(2k−1)−Σ(1/2)×(2k−1)×(2k)
k=1 k=1
n n
=Σ(k−1)×(2k−1)−Σ(2k−1)×(k)
k=1 k=1
n
=Σ(1−2k)
k=1
n n
=Σ(1)−2Σ(k)
k=1 k=1
=m−2×(1/2)m(m+1)
=m−m(m+1)
=−m2
=−(n/2)2
=−n2/4
ロ)n が偶数のとき、n=2m+1 とおくと、m=(n−1)/2
n
Σ(−1)n−1an
k=1
n
=Σ(−1)2m+1−1a2m+1
k=1
=a1−a2+a3−a1+・・・+(−1)2m+1−1a2m+1
=(a1+a3+a5+・・・+a2m+1)−(a2+a4+a6+・・・+a2m)
={(1/2)×0×1+(1/2)×2×3+・・・+(1/2)×(2m)×(2m+1)}
−{(1/2)×1×2+(1/2)×3×4+・・・+(1/2)×(2m−1)×(2m)}
={(1/2)×2×3+(1/2)×4×5+・・・+(1/2)×(2m)×(2m+1)}
−{(1/2)×1×2+(1/2)×3×4+・・・+(1/2)×(2m−1)×(2m)}
n n
=Σ(1/2)×(2k)×(2k+1)−Σ(1/2)×(2k−1)×(2k)
k=1 k=1
n n
=Σk×(2k+1)−Σ(2k−1)×(k)
k=1 k=1
n
=Σk(2)
k=1
n
=2Σ(k)
k=1
=2×(1/2)m(m+1)
=m(m+1)
={(n−1)/2}{(n−1)/2+1}
={(n−1)/2}{(n+1)/2}
=(n2−1)/4
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